Гипотеза Планка о квантах. Фотоны. Внешний и внутренний фотоэффект.

Гипотеза Планка о квантах. Фотоны. Внешний и внутренний фотоэффект.

Гипотеза Планка — является предположением того, что атомы испускают электромагнитную энергию (свет) отдельными порциями — квантами, а не непрерывно.

Энергия каждой порции является пропорциональной частоте излучения:

E = hv,

где h = 6,63 • 10^-34Дж • с — является постоянной Планка,

v — является частотой света.

Эта формула является второй из простых великих формул физики (первая — это формула Эйнштейна, которая связывает энергию покоя тела с его массой). Квантовая теорияначала развиваться после открытия Планка.

Постоянная Планка (квант действия) — является фундаментальной физической константой, была введена М. Планком в 1900 году. Самое точное значение постоянной Планка h = 6,626176(36) • 10 ³⁴ Дж • с.

Однако, чаще всего пользуются постоянной Дж • с, также называемой постоянной Планка.

Фотон - это частица света, определенная как квант электромагнитной (или световой) энергии. Фотоны всегда находятся в движении и в вакууме (абсолютно пустом пространстве) имеют постоянную скорость света для всех наблюдателей. Фотоны движутся со скоростью света в вакууме (чаще называемой просто скоростью света) c = 300.000 км/с.

Воздействие света на вещество сводится к передаче этому веществу энергии, приносимой световой волной, в результате чего могут возникать различные фотоэлектрические явления. К таким явлениям относят возникновение различных фотоэдс (фотогальванический эффект), изменение электропроводности под действием излучения (фотопроводимость), изменение диэлектрической проницаемости (фотодиэлектрический эффект), фотоэлектронную эмиссию. Фотоэлектрические явления возникают в результате оптических переходов в телах и вызванного этими переходами изменения пространственного распределения электронов.

Внешним фотоэлектрическим эффектом (фотоэффектом, фотоэлектронной эмиссией) называется испускание электронов веществом под действием электромагнитного излучения в вакуум или другую среду. Внешний фотоэффект наблюдается в твердых телах (металлах, полупроводниках, диэлектриках) и в газах на отдельных атомах и молекулах (фотоионизация). Практическое значение имеет фотоэлектрическая эмиссия из твердых тел в вакуум.

Внутренний фотоэффект — это вызванные электромагнитным излучением переходы электронов внутри полупроводника, диэлектрика, молекул газа из заполненных электронами состояний в свободные без эмиссии наружу. В результате внутреннего фотоэффекта концентрация свободных носителей заряда внутри тела увеличивается, что приводит к возникновению фотопроводимости (повышению электропроводности) или возникновению электродвижущей силы.

12 Следующая ⇒